对以水溶性高分子材料聚乙二醇为基体,以水溶性颗粒及非水溶性细微颗粒为填料的熔模铸造用水溶性型芯进行了详细的实验研究。考察了多种水溶性材料,对水溶芯材料的结构与性能进行了剖析,探讨了其结构与性能间的相互关系。从常规水溶速率和模拟水溶速率两个方面,评价了水溶芯的水溶性能。最后论文还对该水溶芯材料进行了抗弯强度、线收缩率、热稳定性能、压蜡模拟抗形变性能等各个方面具体的性能测试,并采用经过优化了的水溶芯型芯工艺制造了45度管接头精密铸件,结果显示,铸件内腔质量良好。 该水溶芯材料体系的结构是分散的固体颗粒相(尿素颗粒、超细石英粉)与热态可塑的连续相(聚乙二醇)结合良好的混合体。在热态下,这种混合体可通过常规的热压注工艺成形水溶芯。分散相粒子均匀分布在连续相内,这种结构赋予了其良好的水溶性能和力学性能。 利用正交试验法对水溶芯配方进行了优化,目的是找到各方面性能均较为优越的水溶性型芯的配方及其制作方法。考虑了不同的尿素颗粒直径和含量及聚乙二醇的含量对水溶芯性能的影响。 实验结果表明:加入水溶性能优良的尿素及具有较好耐火性能和力学性能的超细石英粉能够改善水溶芯的各方面性能,降低水溶芯的材料成本;控制尿素颗粒直径范围,可以获得综合性能较优的水溶芯。当尿素的粒径范围为0.63～0.8mm、尿素用量控制在50%时,水溶芯的综合性能更优;聚乙二醇作为水溶芯体系的基体材料,其含量不能少于20%,否则水溶芯的成形将会变的非常困难。